采用FPGA實(shí)現(xiàn)廣播視頻基礎(chǔ)設(shè)施(06-100)

　　高清晰電視(HDTV)視頻內(nèi)容制作以及這些內(nèi)容在帶寬受限廣播通道中的傳送技術(shù)得到了迅速發(fā)展，推動(dòng)了新的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)圖像處理應(yīng)用的進(jìn)展。

　　視頻和圖像處理發(fā)展趨勢

　　與視頻和圖像處理相關(guān)的HDTV和數(shù)字影院等創(chuàng)新技術(shù)的發(fā)展非常迅速，其推動(dòng)力量在于圖像采集和顯示分辨率、高級(jí)壓縮方法以及視頻智能的跨越式進(jìn)步。廣播設(shè)備的分辨率在過去幾年中有了明顯的提高(HDTV—1920×1080象素和數(shù)字影院—4096×1714象素)。

　　高級(jí)壓縮方法逐步替代了以前的技術(shù)，在保持一定質(zhì)量的前提下，具有更好的數(shù)據(jù)流性能和壓縮比，而且延遲更低。

　　在過去10年中，數(shù)字電視廣播行業(yè)在標(biāo)準(zhǔn)清晰電視(SDTV)上一直采用MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)。H.264-AVC(MPEG4-Part 10)將最終替代MPEG-2，成為SDTV和HDTV的視頻編碼方案。廣播設(shè)備生產(chǎn)商必須提供各種編碼等級(jí)和設(shè)備類型以滿足目前和今后的需求。除了各種核心視頻CODEC設(shè)施外，還需要不同類型的視頻預(yù)處理器和后處理算法來提高客戶端的圖像質(zhì)量。

　　隨著分辨率和壓縮比的提高，不但需要提高性能，而且還需要非常靈活的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，以便能夠迅速進(jìn)行更新。此外，隨著技術(shù)的成熟和產(chǎn)量的提高，還需要進(jìn)一步降低成本。現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)為這些需求提供了解決方案，在新興的數(shù)字視頻廣播基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中扮演了重要角色。

　　廣播系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施總體結(jié)構(gòu)

　　數(shù)字廣播基礎(chǔ)設(shè)施主要用于電視演播和移動(dòng)圖像制作演播的視頻內(nèi)容編輯制作。制作處理接口采用SDI將原始視頻傳送至存儲(chǔ)設(shè)備或者非線性編輯設(shè)備(NLE)，進(jìn)行視頻編輯和特征增強(qiáng)處理。在編碼處理過程中，使用MPEG-2、JPEG2000或者H.264壓縮經(jīng)過編輯的視頻，然后通過有線、衛(wèi)星、地面設(shè)備或者最新的IPTV網(wǎng)絡(luò)傳送至最終用戶。